- •Кафедра медицинской генетики хдму Харківський спеціалізований медико-генетичний центр
- •Результати по секвенуванню гену тРнк лейцину
- •Синдром Пірсона діагностований нами в одному випадку, як наслідок фенотипічної трансформації синдрому Кернса-Сейра.
- •Делеція мітохондріальної днк.
- •Дефіцит комплексу 5.
- •Дефіцит коензиму q.
- •Захворювання, які пов'язані з порушенням метаболізму молочної та піровиноградної кислот
- •Дефіцит пируватдегідрогенази
- •Дефект дігідроліпоілтрансацетілази
- •Дефіцит дігідроліпоілдегідрогенази.
- •Дефіцит сукцинатдегідрогенази.
- •Список літератури
КЛІНІКО-ГЕНЕТИЧНА І МОЛЕКУЛЯРНА ДІАГНОСТИКА МІТОХОНДРОПАТІЙ
Ю.Б. Гречаніна
Кафедра медицинской генетики хдму Харківський спеціалізований медико-генетичний центр
Лекція
Мітохондрії – це великі складні органели клітини, які створюють більшу частину запасу енергії клітини у вигляді молекул АТФ. Вони мають дві мембрани: зовнішню, яка відділяє органелу від цитоплазми і внутрішню, яка створює багаточисельні крипти. Зовнішня мембрана відрізняється високим рівнем проникливості. Внутрішня мембрана містить деякі ферменти циклу лимонної кислоти.
Встановлено, що мітохондрії мають еукаріотичні органели дихання та респіраторно-дихальний АТФ-синтез. В більшості клітин мітохондрії несуть на собі додаткові функції: вони синтезують ліпіди, амінокислоти, піримідини, ліпіди, гем та інші метаболіти. Вони нагадують хімічні заводи, які виробляють широку палітру речовин, мають багаточисельні функції і не можуть покинути клітину. Деякі мітохондріальні протеїни закодовані нуклеарними генами, які синтезовані в екстрамітохондріальній цитоплазмі.
Мітохондрії мають свої особисті ДНК, РНК і рибосоми, самі синтезують частину своїх білків, розмножуються шляхом поділу надвоє. Мітохондріям необхідні білки, які кодуються генами нуклеарних хромосом.
Мітохондрії є «енергетичними субстанціями» клітин. Для участі в енергетичному обміні мітохондрії забезпечуються більш ніж 50 ферментами і ферментними комплексами, які складаються із 40 різних білків.
Таким чином, якщо наступає дефект в мітохондріальній системі, страждає енергетичний обмін у цілому і органи, які містять найбільшу кількість мітохондрій (печінка, мозок, серце, очі).
У 1981 р. у лабораторії молекулярної біології Медичного дослідницького Центру у Кембриджі, науковою групою Ф.Сєнгера була розшифрована нуклеотидна структура ДНК мітохондрій (мтДНК) людини.
За останні роки відкриті патологічні мутації мтДНК в кожному типі мітохондріальних генів і вони лежать в основі мітохондріальних захворювань.
Мітохондріальні захворювання (МТХЗ) класифікуються за типом мутацій. Чим більше накопичується мутацій у мтДНК, тим важче перебіг захворювання. В роботі була використана класифікація мітохондропатій, яка складена у 1992 році Wallace:
-
Місенс-мутантні:
-
нейроофтальмопатія Лебера;
-
пігментний ретиніт.
-
Мутації у генах т-РНК:
-
синдром MERRF,
-
синдром MELAS.
-
Делеції або дуплікації ділянок мтДНК:
-
зовнішня офтальмопатія;
-
синдром Кернса-Сейра;
-
синдром Пірсона;
-
асиметричний птоз;
-
двобічний птоз, який сполучений з офтальмопарезом та слабкістю м’язів нижніх кінцівок;
-
ділятаційна кардіоміопатія;
-
NARP-синдром
-
Мутації, що знижують число копій мтДНК:
-
летальна інфантильна дихальна недостатність;
-
синдром молочнокислого ацидозу.
-
Мутації в ядерній ДНК:
-
фумарова ацидемія;
-
глутарова ацидемія;
-
дефіцит ацил-Ко-А-дегідрогенази жирних кислот з довгим вуглецевим ланцюгом;
-
дефіцит 3-гідроксіацил-СоА-дегідрогенази жирних кислот з довгим вуглецевим ланцюгом;
-
дефіцит ацил-СоА-дегідрогенази жирних кислот з середнім вуглецевим ланцюгом;
-
дефіцит ацил-СоА-дегідрогенази жирних кислот з коротким вуглецевим ланцюгом;
-
підгостра некротизуюча енцефаломієлопатія Лея;
-
прогресуюча склерозуюча поліодистрофія Альперса;
-
трихополідистрофія Менкеса.
Для мітохондропатій притаманні наступні органопатії - енцефалопатія, офтальмопатія, міопатія, кардіопатія. Зустрічається також ураження інших органів та систем – нирок, печінки, шкіри. Ураження скелета при мітохондропатіях носить вторинний характер. Найбільш часто зустрічаються низькорослість, кіфоз, сколіоз, лордоз. Можуть відмічатись деформація грудної клітини, дисплазія миско-стегневих суглобів, черепно-лицьові дизморфії.
За період з 2001 – 2004 рр. було обстежено 57 хворих, із них з мітохондропатією - 53, синдромом MELAS - 3, MERRF – 1. Скелетні аномалії, які зустрічались при даних варіантах мітохондропатій: сколіоз 28(62,2%), кіфоз 7(15,6%), дисплазія тазомискових суглобів 1(2,2%), черепно-лицьові дізморфії 18(40%), деформація грудної клітини 5(11,1%), лордоз 3(6,7%), деформація верхніх кінцівок 21(46,7%), деформація нижніх кінцівок 19 (42,2%). У 4 пацієнтів (8,89%) скелетних аномалій не виявлено.
За період з 2001 – 2004 рр. було обстежено 57 хворих, із них з мітохондропатією - 53, синдромом MELAS - 3, MERRF – 1. Скелетні аномалії, які зустрічались при даних варіантах мітохондропатій: сколіоз 28(62,2%), кіфоз 7(15,6%), дисплазія тазомискових суглобів 1(2,2%), черепно-лицьові дізморфії 18(40%), деформація грудної клітини 5(11,1%), лордоз 3(6,7%), деформація верхніх кінцівок 21(46,7%), деформація нижніх кінцівок 19 (42,2%). У 4 пацієнтів (8,89%) скелетних аномалій не виявлено.
У рамках сумісного проекту «Всебічний аналіз епідеміології і механизмів експресії мітохондріальних хвороб у слов’янських популяціях Східної України» з лабораторією молекулярної генетики і генетики розвитку людини при Інституті цитології і генетики Сибірського відділення РАН (м.Новосибірськ, Росія) і лабораторією молекулярної антропології при Пенсильванському університеті (м.Філадельфія, штат Пенсильванія, США) проведено обстеження 49 пацієнтів, які состоять на обліку в ХЦКГ та ПД з підозрою на мітохондропатію.
Із застосуванням сучасних технологій, таких як, секвенування і ПДРФ-аналіз провели дослідження мтДНК, яка виділена із зразків крові та волосся. Зразки були проскріновані на мутацію 8993T/C/G, яка асоційована з хворобою NARP/LEIGH'S, і мутацію 13513G/A, яка звичайно досліджується у випадках з MELAS синдромом, а також і при синдромі Лея. Мутації не були визначені.
Далі були секвеновані гени тРНК-лейцин і тРНК-лізін. Результати сіквенсу приводяться у таблицях.
-
Повний сіквенс мтДНК
№ зразка
Варіанти поліморфізму
Нові мутації
Амінокислотні заміни
72
1888G/A
2706A/G
8697G/A
8860G
11251A/G
11719G/A
11812A/G
14687A/G
14766C/T
14905G/A
15326A/G
15452C/A
15607A/G
15928G/A
74
8860G
2857T/C
rRNA
15326A/G
14553C/T val/ile
ND6
119
1719G/A
11932C/T
syn
2706A/G
15034A/G
syn
8860G
15310T/C
syn
11719G/A
15397A/G
syn
14470T/C
15894G/A
tRNAthr
14766C/T
15326A/G